Book/Report

FZJ-2019-01426

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Poröses Silicium für die Mikrooptik : Herstellung, Mikrostruktur und optische Eigenschaften von Einzelschichten und Schichtsystemen

Berger, M. G. (Corresponding author)FZJ*

1996
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21633

Report No.: Juel-3219

Abstract: In dieser Arbeit wurden Einzelschichten und Schichtsysteme aus porösem Silicium auf p-dotierten Substraten hergestellt. Die Charakterisierung der Proben erfolgte mittels Gravimetrie, REM, TEM, RAMAN-, Reflexions- und Photolumineszenz-Spektrosopie. Ausgangspunkt bildete eine gravimetrische Bestimmung der makroskopischen Größen Porosität und Ätzrate in Abhängigkeit der Herstellungsparameter. Die Porosität steigt mit zunehmender Stromdichte beim elektrochemischen Ätzprozeß über einen weiten Bereich linear an. Eine Steigerung der HF-Konzentration führt in Übereinstimmung mit Literaturergebnissen zu einer Verringerung der Porosität bei ansonsten gleichen Ätzparametern. Die Substratdotierung bestimmt den Bereich, in dem die Porosität der Schichten durch unterschiedliche Stromdichen variiert werden kann. Zusätzlich zu einer Berechnung der Ätzrate aus den gravimetrischen Daten wurde die Abhängigkeit der Ätzrate von der Strom dichte für unterschiedliche Substratdotierungen anhand von Schichtdickenmessungen mittels REM bestimmt. Die Mikrostruktur der Proben wurde anhand von TEM-Aufnahmen und einer Linienformanalyse von RAMAN-Spektren untersucht. Für Substratdotierungen kleiner etwa 4 · 10$^{17}$ cm$^{-3}$ besitzt PS eine mikroporöse Struktur mit Poren und Strukturabmessungen im Bereich weniger Nanometer. Ab einer Dotierung von etwa 1 $\cdot$ 10$^{19}$ cm$^{-3}$ bildet sich eine deutlich grobere mesoporöseStruktur. Die asymmetrische Verbreiterung des Phononpeaks bei porösem Silicium kann durch eine Einsperrung der Phononen in Silicium-Nanokristallite erklärt werden. Mit Hilfe eines theoretischen Modells zur Phononeinsperrung und einer Linienformanalyse der RAMAN-Spektren konnte die Größenverteilung der Nanokristallite bestimmt werden. Es zeigte sich, daß bei mesoporösem Silicium im Vergleich zu mikroporösem Silicium der Anteil von Kristalliten mit Durchmesser < 30 $\mathring{A}$ deutlich reduziert ist. Die Stärke der aus den RAMAN-Spektren bestimmten Gitterverzerrung in porösem Silicium ist proportional zu der Größe der spezifischen Oberfläche der Schichten. [...]

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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